作者:《自然》杂志的Ed Yong
最新理论认为,湿手指上出现的皱纹可能是一种适应性进化,让我们在湿滑条件下能更好地抓握。
来自爱达荷州博伊西市2AI实验室的进化神经生物学家Mark Changizi及其同事提出的这个假设,与普遍认为手指起皱只是因为吸水而产生的观点相悖。
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Changizi认为,这些皱纹的作用类似于轮胎上的雨胎。它们形成通道,使水在我们用指尖按压湿表面时能够排出。这使得手指与湿表面有更大的接触面积,从而获得更好的抓握力。
科学家早在20世纪30年代中期就知道,如果手指的神经被切断,就不会形成水的皱纹,这意味着它们是由神经系统控制的。
“我偶然发现了这些近百年前的论文,它们立即向我暗示,起皱的手指是有功能的,”Changizi说。“我与我的学生Romann Weber讨论了这个谜团,他说,‘它们会不会是雨胎?’‘太棒了!’我回答说。”
在《大脑、行为和进化》杂志上发表的一项在线研究中,Changizi和他的团队研究了28个起皱手指的照片。研究小组发现,它们都具有相同的模式——从手指顶端的一个点延伸出长而不相连的通道。
数字通道
当我们用手指向下按压时,我们会从指尖向后施加压力。手指的两侧就像悬崖,水很容易从那里流走,但平坦的部分更像是水可能积聚的平台。皱纹形成在平台上,因为“所有疏导水的工作都必须在那里完成”,Changizi解释说。
并非所有人都接受这种新理论。“这个假设是不合理的,”纽约哥伦比亚大学的生物力学工程师Xi Chen说。Chen认为,皱纹的成因更简单:当手指浸在热水中时,血管会收缩,组织相对于覆盖的皮肤会缩小。这种收缩导致皮肤起皱。“这是一个经典的力学问题,”他说。
但是,台湾高雄长庚纪念医院的神经外科医生谢庆华(Ching-Hua Hsieh)表示,Chen描述的过程并不能解释为什么手指即使在冷水中也会起皱,或者当血液供应被切断时不会起皱。他认为人们应该寻找更多关于水皱纹的解释。“我真的很欣赏这个新假设,”他说。
谢庆华和Changizi都指出,水皱纹只出现在手指和脚趾上,并且最明显的皱纹会出现在数字的末端,这是最先接触表面的部分。
Changizi现在想看看生活在潮湿栖息地的哺乳动物是否更容易长出皱纹的手指。“发给几十个灵长类动物实验室的电子邮件都得到了几十个‘我不知道’的回答,”他说。“我想到了看看正在洗澡的[日本]猕猴,最后我找到了一张[猴子]长着皱纹手指的照片。所以至少我们和猕猴是这样,而且肯定还有许多其他的。”
这个假设的最终检验将是观察长着皱纹手指的人是否在潮湿条件下更善于抓握。“我们已经开始了初步实验,”Changizi说。“到目前为止的结果表明,是的,起皱确实有帮助。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2011年6月28日首次发表。